上海辰山植物园提升城市植物多样性的3个探索

上海辰山植物园提升城市植物多样性的探索

 

上海园林绿化行业改革发展40多年来，人均公共绿地面积不断增长，行道树、公路绿化树木数量不断增长、种类更加丰富，比例趋于合理，乡土植物受重视程度提高，外来引种植物种类和品种大幅增加[18]。上海的植物园一直围绕新品种培育、物种驯化、植物群落构建、生态系统完善4个层面做相应的工作，在提高城市植物多样性方面持续发挥着作用。

 

上海辰山植物园以“精研植物、爱传大众”为使命，以保护环境和提升植物对人类的自然服务功能为目标，依托辰山的城市园艺研发与推广技术中心，利用观赏植物资源收集筛选技术、特殊生境绿化技术、植物生态修复技术[19]，形成问题分析、解决策略、技术成果、示范试点的研究体系，开展城市生态应用技术研究；依托华东濒危资源植物保育中心，对上海及华东区域开展外来入侵植物研究和持续监测，服务于植物的精细化管理、生态园林园林建设以及城市生物多样性保护等领域。

 

 

顺应上海城市园林“绿化、彩化、珍贵化和效益化”的发展要求，辰山植物园自2005年开始进行了植物收集工作，在上海植物园引种经验和成果的基础上，致力于特色乡土植物的筛选和应用研究，到2021年底，辰山植物园已收集和保育1.8万余种（含品种）植物，其中，华东原生野生植物2566种，约占华东地区植物物种总数的1/3[20]。辰山植物园建设了唇形科、荷花、睡莲和蕨类4个国家级种质资源库和国际荷花资源圃，拥有国际荷花品种登录权，向公园、企业推广种类约为：唇形科70taxa、荷花200taxa、睡莲100taxa、蕨类150taxa。

辰山植物园对上海地区适生的观赏植物进行评价，在春花木本植物、新优花灌木、特色球宿根、观赏草等重要植物类群方面形成优势，包括樱属（Cerasus）、玉兰属（Yulania）[21]、海棠类（Malus、Chaenomeles）、蔷薇属（Rosa）、八仙花属（Hydrangea）[22]、芍药属（Paeonia）[23]、睡莲属（Nymphaea）、凤梨科（Bromeliaceae）[24]、蕨类（Pteridophyta）[25]、白及属（Bletilla）[26，鼠尾草属（Salvia）[27]、萱草属（Hemerocallis）、石蒜属（Lycoris）等重点类群，培育新品种102taxa。辰山植物园还为上海城市绿化筛选了超过150个园艺品种，尤其是近年来在上海重点推广的月季品种和八仙花品种等。




 

 

在景观配置技术及应用方面，辰山植物园提出特色的“琴键”花环、“旱溪”花境、宿根花境等植物配置技术，以及自然花甸（图1）、花海、花田等专类花卉应用技术，为长三角地区园艺植物应用提供参考。在植物应用示范方面，辰山植物园举办国际兰展、上海月季展、睡莲展等大型花展（图2）以及樱花、玉兰、海棠、鼠尾草、八仙花、球兰、蕨类、凤梨类、秋海棠、观赏蔬菜、观赏草等季节性展览[28]，对特色植物应用进行示范，并推广应用于城市园林绿地（图3）。

 

 

 

针对城市用地紧张与城市绿化需求量增大的矛盾，辰山植物园提出“在城市中再造自然”的城市生态修复与发展理念，编著了《移动式绿化技术》《屋顶花园与绿化技术》《建筑立面绿化技术》《行道树与广场绿化技术》《城市特殊绿化生境绿化技术》等城市生态修复系列学术专著。利用科学技术寻找增加绿化总量、提升绿化质量、持续改善城市生态环境，提升城市绿化科技水平的新通路。

 

目前，辰山植物园已掌握了建筑立面绿化、屋顶绿化、高架立交桥等低光照区域绿化、移动式绿化技术[5,29-31]，初步构建了适用于长三角城市生境的特殊绿化技术体系。具有自主知识产权的低维护生态墙绿化第1代技术支撑体系，包括种植模块、一体化介质、支撑结构、精准滴灌技术等，已经在世博会主题馆植物墙、上海国际贸易中心大厦等近万平方米的建筑立面构建中应用。

 

第2代一体化种植模块技术集成应用于上海虹梅高架下，该种植模块是目前上海高架桥下绿化面积最大、品种最多的垂直绿墙组合（图4），组合中的植物在墙体上生长周期不少于5年，解决了高架桥下部空间立体绿化的关键技术难题[32]。

 

目前辰山植物园正在开发第3代成本低、见效快、适应强的新型无框架立体绿墙，不断迭代升级立体绿化技术。而屋顶绿化相关的研发成果也已被用于上海市公安局静安分局、上海市莱顿小城地下车库等建筑屋顶或露台的绿化。

 

针对行道树与广场树木的生长空间有限，导致的生长不良问题，辰山植物园与美国莫顿树木园、上海市绿化管理指导站合作，研发了道路和广场绿化技术。近年陆续开展了香樟、银杏、悬铃木和广玉兰等代表性行道树的生境重建技术研发，通过运用物理改良、生物改良、化学改良和土壤调理剂等综合手段，研发出适宜上海行道树生长的栽培基质，并进行示范推广；研究成果已应用在上海中心城区的淮海路、建国路、衡山路等路段以及上海辰山植物园北美枫香树阵广场等地（图5），显著改善了行道树和广场树木生长状况。

将城市地下无机环境改良成为适宜植物生长，且能满足城市生活对踩踏和卫生要求的有机环境，更可成为地表径流的临时储水空间，为上海提升植物多样性提供基础保障。

 

针对上海绿地土壤物理性质退化和土壤肥力较低等问题，辰山植物园研发了土壤有机改良技术。自2015年启动辰山植物园绿化种植地下部分改良修复工程后，经过4期土壤改良实践，已形成“植物原/异位保护+土壤配方改良+排水系统优化”综合技术体系，极大提升了土壤理化性质[33]。该技术成果已被应用在辰山樱花园、木兰园、新品种园等地的高大乔木的种植改良中，显著改善了树木的生长状况[34]。

 

 

上海及其他港口城市是外来物种入侵的主要入口。近几十年来，加拿大一枝黄花（Solidagocanadensis）、空心莲子草（Alternantheraphiloxeroides）、互花米草（Spartinaalterni?ora）等一些植物的入侵，严重破坏了上海地区原生植物的生境，降低了生物多样性。外来植物一旦逃逸失去控制，就会进入自然生态系统进行自行繁殖和扩散，会对本地的生态系统造成长远的影响。2021年4月15日，《中华人民共和国生物安全法》正式实施，强调生物安全是国家安全的重要组成部分，特别指出国家需加强对外来物种入侵的防范和应对以及生物多样性保护，对相关工作提出了更加明确的要求。

 

辰山植物园的外来入侵植物研究工作始于2010年。10余年来，在野外考察、标本鉴定和文献考证的基础上，辰山植物园陆续牵头编著了《中国外来入侵植物调研报告》（上、下卷，2014年）、《中国外来入侵植物彩色图鉴》（2016年）、《中国外来入侵植物名录》（2018年）和TheChecklistoftheNaturalizedPlantsinChina（2019年），以及《中国外来入侵植物志》（五卷本，2021年）。其中《中国外来入侵植物志》记载了外来入侵植物68科224属402种，详细论述了入侵植物的传入时间和地点、传入方式和扩散途径、在中国可能扩散的区域、繁殖特性和入侵性、适应性以及危害与防控等内容，是中国首部以外来入侵植物为题材的志书。

辰山植物园还整理出了上海外来入侵植物的种类和分布范围，明确了上海外来入侵植物现状，并给出相应的应对建议。未来，辰山植物园将继续开展外来入侵植物研究，持续监测上海及华东区域新近入侵和潜在入侵植物，评估植物入侵风险[35]，防止入侵植物在上海扩散蔓延，保护上海市的城市生态安全、减少经济损失并保障人民健康。

 

4前景展望

 

生态环境是城市发展的根基，绿色低碳是全球城市发展的导向，未来的植物园尤其是国家植物园需要根据国家发展战略，将自身发展与区域发展统筹考虑，既要充分借助城市的人才与科技优势来提升迁地保护功能，更要充分发挥自身的植物资源、信息技术优势，作为技术中试机构和示范基地[36]，与各方建立长期有效的合作机制，在城市生物多样性调查、城市植物信息共享平台搭建、城市植物筛选、高效碳汇植物挖掘、城市入侵植物名录整理、生态修复、多样化生态景观设计、生物多样性评估、城市生物多样性保护的市民意识和社会参与度提升等方面为城市提供服务，将城市改造成遏制全球生物多样性流失的阵地，积极服务城市生态建设需求。